m t 2 1 A n 2 n A n m DA d t 1...erklärt das - Zeichen (wenn D eine positive Zahl sein
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- Hansi Thomas
- vor 7 Jahren
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1 6.5 Diffuion, Omoe und Dampfdruck: Z7/vo/mewae/Kap6_5DiffomDampfdr_4_06_01_17 Diffuion: Eindrinen eine Soffe in einen anderen auf Grund der Wärmebeweun. Experimen: ruhende, verchieden efärbe Flüikeien übereinanderechiche: leichmäßie Durchmichun im Lauf der Zei (Tae...) beobache. Erklärun: Jede Teilchen bewe ich durch eame olumen unabhäni von den anderen Teilchen, im Lauf der Zei komm jede Teilchen beliebi of in jede erreichbare olumelemen: jede Teilchen durchquer irendwann eine edache Trennfläche zwichen zwei Teilvolumina 1 und 2 der Maenranpor durch diee Fläche i alo proporional der Konzenraion der Teilchen n in den Teilvolumina (und proporional der Fläche A): m x 1 2 A n m 1 für jede Gaar x (analo für Flüikeien, oar Fekörper)...Diche, z-richun.. auf A x 2 1 A n 2 Geambilanz: dm oll! Diffuionleichun: m lim 0 m 1 1 m 1 2 mi A n 1 n 2 A z dm DA d d dz 1...erklär da - Zeichen (wenn D eine poiive Zahl ein D...Diffuionkoeffizien, D m 2 1 D Mae/Sekunde für A 1, z 1, 1 1, 2 0 (Würfel mi 1 m 3, an dem Konzenraiondifferenz von 1 k/m 3 lie.) Diffuionvoräne: roße bioloiche Bedeuun: Amun, Ernährun! A Lune 80m 2, Maen-Darm: 6000m 2. Techn. Anwendun: z.b. Diffuionpumpe Anmerkun: Wärmeleiun nach analoen Mechanimu: W kin Q diffundier (z.b. durch Söße) durch Medium: dq d A dt dz dt...temperaurradien dz...wärmeleizahl (Joule/ m o C) Luf: , Zieel: , H 2 O: , A: 420 Luf ehr klein: Fell, Kleidun. (iehe näche Kapiel!).. Diffuion Ga-Flüikei: Ga n 1 D 1 2 D Fl. n 2 D 2 1 D Aborpion von Ga in Flüikei: Diffuionleichewich ell ich ein: Lölichkei eine Gae
2 in Flüikei i bechränk: zunäch erfol nur D 1 Ga 2 n 1 p da in Flüikei noch kein Ga elö i. Dadurch wäch aber n Ga 2, d.h. die Konzenraion de Gae in der Flüikei, dami beinn ein D 2 1 n Ga Ga Ga 2. Gleichewich: D n 2 max D n 1 p, d.h. der Diffuionvoran läuf zwar weier, i aber in beide Richunen leich ark und erib omi keine Konzenraionänderun ( Mene de elöen Gae) mehr: Henry che Geez n m 2max elö max n 1 p p (Caion-Krankhei...) m elö olumen c p a analo: Dampfdruck einer Flüikei Temp W W-ereilun: Bei eebener Temperaur: beimmer Aneil der Flü.- Moleküle kann die Flüikei verlaen: D T ei mi T. Gechloene olumen: n 1 wäch ween D, dami beinn D n 1 ; n 1 ei alo olane, bi D n 1 D T n 1...Säiunkonzenraion p 1...(Säiundruck) Dampfdruck. p 1 n 1 f D T p 1 p D T Überan Flü.-Ga ri auf für: T 0 bei p con. p 0 bei T con. p D T im Zuanddiaramm
3 Weiere Anmerkun zum Dampfdruck: Wenn p D T dem Druck p 0 de über der Flüikei befindlichen Gae: Kochen, d.h. Diffuion au Flüikei herau auch im Inneren der Flüikei. Wird umekehr der Druck eine GAe p 0 p D T : Flü. kondenier: W po der Molekularkräfe wird frei ( Kondenaionwärme, z.b. Föhn: T durch Freiwerden Kondenaionwärme und Kompreion). Dieer oran wird von Zuandleichun realer Gae (an der Waal Gl.) nich bechrieben: p a b RT 2 nach p() aufelö: i.a. (ween 2 -Term) reen zu eebenen p in beimmem p,,t- Bereich bei T con. 3 -Were auf! z.b. olumverrinerun bei T 1 con. p ei bi zu Punk A: hier i p D T 1 erreich: p ei nich emäß der.dwaal-kurve weier, ondern: Kondenaion beinn: p P D bi zum Punk B ( -errinerun drück Gamoleküle in die Flü.Phae, bi alle Ga verflüi!) Dann: weiere Kompreion der Flü. ib hohe p, da Kompreionmodul der Flüikei hoch. Beobachun: mi eiender Temp. wird Srecke AB kleiner 0 bei T T kri. T kri...kriiche Temperaur eine Gae: für T T kri i auch bei beliebi hohen Drucken keine erflüiun mölich.(n 2 : 126K, O 2 : 159K H 2 : 33K, permanene Gae, H 2 O : 647K) Gebiee I: Gaförmi. II: Gaf Flü, III: Flüi, I: Gaförmi. Unerchied zwichen I und I: I kann bei weierer Kompreion verflüi werden. I: (oberhalb T kri ): keine erflüiun (hohe T kri ideale Ga ) Oberhalb p kri : kein Gleichewich Fl/Ga, Dampfdruckkurve eh nur bi p kri /T kri Gae Flüikeien können i.a. durch poröe Scheidewände diffundieren. Gae: Tranfuion: T W 1 m v 2 : bei e. Temperaur: v 2 1 v 2 wenn m 1 m 2 : v 1 2 Ioopenrennun: leiche/chwere Waer (1:6000), Uran 235/238 (1:140) Omoe: Beonderhei für Löunen: e ib poröe Soffe, die nur da Löunmiel, nich aber den elöen Soff durchlaen. Semipermeable Wand : chema. eranchaulichun (ha in Wirklichkei nich mi der Größe der Moleküle zu un).
4 D L n L da n n L : D L D L D L n n L ei : Omo.Druck p om Quanifizierun: (Bild zur eranchaulichun: jedemal wenn ein elöer Soff auf eine Öffnun in der Wand riff und nich paieren kann, riff von der anderen Seie auch ein Molekül de L.M. auf eine Öffnun und kann paieren:) n Gel.S. L n L p n L nach Galeichun: an Hoff che Gleichun: n el.s. p om p n L R.T Bedeuun in lebender Zelle: Hyper-/Hypoonie, z.b. Infuion nich mi H 2 O (hypoon een roe Blukörperchen), ondern mi iooner ( phyioloicher ) Kochalzl. (0.95%) : Gae Flüikeien können i.a. durch poröe Scheidewände diffundieren. Gae: Tranfuion: T W 1 m v 2 : bei e. Temperaur: 2 v 1 v 2 wenn m 1 m 2 : v 1 2 MG Ioopenrennun: leiche/chwere Waer (1:6000), Uran 235/238 (1:140) Omoe: Beonderhei für Löunen: e ib poröe Soffe, die nur da Löunmiel, nich aber den elöen Soff durchlaen. Semipermeable Wand : chema. eranchaulichun (ha in Wirklichkei nich mi der Größe der Moleküle zu un). D L n L da n n L : D L D L n D L n L ei : Omo.Druck p om Quanifizierun: (Bild zur eranchaulichun: jedemal wenn ein elöer Soff auf eine Öffnun in der Wand riff und nich paieren kann, riff von der anderen Seie auch ein Molekül de L.M. auf eine Öffnun und kann paieren:) n Gel.S. L n L p L n nach Galeichun: an Hoff che Gleichun: n el.s. p om p n L R.T Bedeuun in lebender Zelle: Hyper-/Hypoonie, z.b. Infuion nich mi H 2 O (hypoon een roe
5 Bluk.) ondern mi iooner ( phyioloicher ) Kochalzl. 0.95%
für jede Gasart x (analog für Flüssigkeiten, sogar Festkörper)...Dichte, z-richtung.. auf A
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